Stathmin在宮頸癌中的研究進展

洪 帆，胡愛俠

(1.河南大學人民醫院病理科，河南 鄭州 450003；2.河南省人民醫院病理科，河南 鄭州 450003)

隨著現代醫學檢測及治療手段的不斷進步、分子生物學的發展，惡性腫瘤的發病率和死亡率有逐漸降低趨勢，但仍是臨床上最具挑戰性的疾病之一，Stathmin與細胞分化、增殖和遷移等相關，有重要的生物學功能，因此作為一個腫瘤標志物在近些年被研究者不斷探索。本文將從Stathmin分子結構、主要生物學功能、與宮頸癌的關系、在臨床診治中的作用等方面進行闡述。

1 Stathmin的分子結構

Stathmin蛋白最初由Schubart[1]在哺乳動物細胞和組織中發現,由149個氨基酸構成。Stathmin在具有增殖潛力的細胞以及神經元中表達，但在其他終末分化細胞中表達水平降低，部分Stathmin相關蛋白也在神經系統中表達，包括頸上神經節神經元特異性蛋白、視網膜母細胞瘤蛋白(retinoblastoma，RB)3及其剪接變體RB39和RB30[2]。Stathmin是磷蛋白家族的原型成員，該家族的所有成員都具有一個相似結構域，稱為Stathmin樣結構域。該結構域包含4個磷酸化位點(ser16、ser25、ser38、ser63)，同時顯示不同的N末端區域，這可能決定其細胞定位[3-4]。

具體來講，Stathmin由3個部分構成：N端的結構調節域、中心區和C端蛋白相互作用區，在有限的蛋白水解后顯示出4個結構域(Ⅰ～Ⅳ)。結構域Ⅰ從22位氨基酸殘基延伸至81位，該結構域包含Stathmin磷酸化位點中的3個(ser25、ser38、ser63)；結構域Ⅱ、Ⅲ分別為95～113位氨基酸殘基和113～128位氨基酸殘基；最后，結構域Ⅳ覆蓋了超出氨基酸128位的C末端延伸。為了與微管相互作用，Stathmin片段必須跨越42～126位的最小核心區域，而Stathmin的N末端被認為是不穩定的結構域[5]。

2 Stathmin的主要生物學功能

Stathmin對于許多真核細胞的細胞周期進程至關重要，在細胞周期的不同階段通過磷酸化和去磷酸化作用調節細胞微管系統的動力學平衡；在多種惡性腫瘤中呈高表達，其對疾病狀態的影響證實了Stanthmin在多種細胞生物學過程中的關鍵作用；在調節先天及后天的恐懼中發揮重要作用，在杏仁核的外側核及在向杏仁核外側核發送有關條件性和非條件性刺激的信息的丘腦和皮質結構中高表達[6]。

2.1 對微管解聚活性的調控微管聚合和解聚的動力受2種主要蛋白之間的平衡調節：微管穩定蛋白和去穩定蛋白，Stathmin作為去穩定蛋白的代表之一，微管解聚活性受其在細胞周期進程中發生的磷酸化水平的調控，在體內被不同的蛋白激酶在4個不同的磷酸化位點(Ser16、Ser25、Ser38和Ser63)上磷酸化[7-8]。去磷酸化的Stathmin可與2個微管蛋白異二聚體結合,形成穩定的復合物,而磷酸化可極大改變復合物的穩定性，促進微管解聚[9]。

2.2 對細胞周期的調節當真核細胞發生有絲分裂分成2個子細胞時，染色體會在細胞分裂之前先分離，其分裂由紡錘體這一復雜結構介導，此結構主要由微管聚合物組成。染色體在紡錘體上的運動取決于微管的動態不穩定性，這一特性使得微管可以在伸長、縮短狀態之間來回切換：從伸長轉換到收縮稱為災難，從收縮轉換到伸長稱為救援[7-8]。

在有絲分裂開始時，前期時Stathmin活性被CDK1對S25和S38的磷酸化抑制，從而使微管聚合并組裝有絲分裂紡錘體。當細胞后期和末期時，染色體分離完成，紡錘體必須被拆解，去磷酸化啟動Stathmin活性，進入新的間期。因此，在不同的狀態下，Stathmin過表達和抑制均可導致M期進展異常，致使細胞在細胞周期的G2/M期積累[10]。因此，Stathmin對于有絲分裂的形成、紡錘體進入有絲分裂的過程以及有絲分裂后期紡錘體功能的調節都具有極其重要的意義。

3 Stathmin與宮頸癌的關系

Stathmin可稱為一種新型腫瘤標志物，其與各個系統的腫瘤都有一定關聯。Stathmin在肺腺癌、食管癌、卵巢癌、前列腺癌、腎上腺皮質癌、骨肉瘤等惡性腫瘤中均可呈現高表達的狀態[11-16]，而其與宮頸癌的關系國內外也有相關報道。

3.1 Stathmin在宮頸癌發生、發展中的作用Wang等[17]第1次證實了Stathmin在宮頸癌細胞中的表達水平在轉錄和翻譯上都明顯高于正常的宮頸上皮細胞，并通過免疫組化研究證明Stathmin的表達與宮頸癌患者臨床特征相關，包括臨床分期、組織分級、區域淋巴結轉移及血行轉移，Stathmin陽性腫瘤患者的生存時間遠低于Stathmin陰性腫瘤患者。因此Stathmin的表達不僅與宮頸癌的發生和腫瘤進展密切相關，還影響了淋巴結及血行轉移的發生，表達水平越高，宮頸癌的預后越差，但Stathmin是否可像其他病理因素一樣作為一個獨立預后因素，還需大量臨床數據證實。Stathmin不僅與宮頸癌預后有關，還與其術后殘留、復發有關。孔守芳等[18-19]通過免疫組化及免疫熒光研究發現，Stathmin在宮頸高級別上皮內瘤變中的高表達與其復發關系密切，聯合P27或P53檢測可更有效預測。

Howitt等[20]通過在宮頸良性和腫瘤性標本中進行免疫組化染色評估發現，Stathmin對高級別宮頸上皮內瘤變的敏感性稍低，但比P16更具特異性，有助于區分宮頸上皮內瘤變的分級，因此也認為進一步研究Stathmin和P16表達與病變持續狀態或形態學進展的相關性是很必要的。吳倩等[21]通過對宮頸脫落細胞標本進行細胞塊處理發現，聯合P16、胰島素樣生長因子2 mRNA結合蛋白3和Stathmin表達檢測可能提高宮頸癌篩查的準確性，而宮頸癌篩查階段準確性的提高能有效減少患者誤診、過診、漏診所帶來的不良后果，為指導治療及評估預后奠定了基礎。但由于樣本量局限、細胞與組織層面的差異性等因素影響，結果需要更深入的研究證實。

3.2 Stathmin參與宮頸癌細胞的侵襲和轉移由于Stathmin在許多宮頸癌細胞中的高表達以及參與腫瘤細胞的侵襲和轉移的特點[22]，阻斷其基因的表達受到很多學者的關注。高萍等[23]以宮頸癌Hela細胞為靶細胞，通過轉染siRNA表達載體可有效封閉Stathmin基因表達，明顯抑制了Hela細胞的增殖，使其阻滯在分裂中期，并誘導發生凋亡。而后多位學者的進一步研究[24-26]證明了宮頸癌不同細胞株(Hela細胞、Siha細胞、C33a細胞)中Stathmin基因的沉默均可抑制其增殖，并可導致突變型P53蛋白及Chk1蛋白的減少，進而協同降低細胞的致瘤性。因此封閉Stathmin基因的表達不僅可抑制腫瘤細胞生長，還可一定程度控制腫瘤細胞的侵襲和轉移，在腫瘤的基因治療中提供了好的思路，具有潛在的應用價值和治療方向。

3.3 Stathmin與化療藥物的敏感性Stathmin作為近幾年被高度關注的腫瘤治療靶點，國內外學者從不同角度研究了其作為新腫瘤標志物的應用價值。Stathmin作為一種微管不穩定蛋白，與一些化療藥物的作用靶點相同，都在微管系統，與化療藥物敏感性有關。井曉榮等[27]通過不同腫瘤細胞對長春新堿和泰索帝的敏感性及Stathmin基因表達之間的關系研究發現腫瘤細胞中Stathmin的表達強度與藥物的敏感程度有關。有學者進一步研究發現沉默Stathmin的表達能增加化療藥物順鉑的敏感性[22]。抑制腫瘤生長，加快腫瘤細胞凋亡也是惡性腫瘤治療的一個方面，Stathmin參與細胞有絲分裂，Wang等[28]首次證明其可能是三氧化二砷誘導的宮頸癌細胞系凋亡的分子靶點之一，可聯合三氧化二砷和Stathmin抑制的協同效應，對未來宮頸癌的治療提供廣泛的應用可能。Long等[29]開發了一種由Stathmin啟動子驅動的腺病毒介導的抗星形細胞上調基因-1單抗表達系統，認為由Stathmin啟動子驅動的腺病毒介導的星形細胞上調基因-1單抗表達可抑制宮頸癌細胞的生長，成為治療人類宮頸癌的輔助特異性治療方法，作為轉譯醫學治療人類宮頸癌可能具有潛在的價值。

4 結語與展望

宮頸癌作為女性較常見并且致死率較高的惡性腫瘤，威脅著廣大女性的健康。宮頸癌篩查已被各個國家各個年齡階段的人群重視，而降低其死亡率、改善預后的有效方法就是早發現、早治療。我們現階段使用標志物診斷宮頸上皮內瘤變的一個共同難題是，大多數標志物對高級別上皮內瘤變缺乏特異性，以往認為P16的彌漫染色是高危人乳頭瘤病毒感染的替代標志物，但其也可以染色低級別鱗狀上皮內瘤變[30-31]。而Stathmin對宮頸高級別上皮內瘤變特異性較高，更有利于分級診療，在臨床工作中降低誤診率和漏診率。總而言之，Stathmin與惡性腫瘤密不可分，不僅僅是宮頸癌，其既與腫瘤細胞發生、發展有關，又與患者臨床分期預后治療息息相關，過去多年的關于Stathmin的研究為我們提供了堅實的生物學基礎，這些研究結果告訴我們只有繼續從各個方面去探索Stathmin的作用、Stathmin的表達在宮頸上皮病變發展過程中的發展、與其他腫瘤蛋白的協同作用、Stathmin的表達與人乳頭瘤病毒感染是否有關系、Stathmin對化療藥物的影響、沉默Stathmin基因表達的多種結果等，對其有進一步的了解，才能有效將其利用到惡性腫瘤的診治當中去。現階段對腫瘤的傳統化療藥物的進展及耐藥性研究已成為很具挑戰性的問題，開發新藥就需要更多類似于Stathmin等的新腫瘤標志物出現，為抑制腫瘤進展、腫瘤的靶向治療、提高化療敏感性、改善預后研究提供新的思路。